[发明专利]多层堆叠电阻转换存储器的制造方法

权利要求书

1.一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(A)制造半导体第一晶圆，并采用化学机械抛光进行平坦化，第一晶圆上含有外围电路和与之相连的至少一层电阻转换存储器，所述电阻转换存储器依次包括第一字或位线、与第一字或位线相连的第一选通管阵列和与第一选通管阵列对应相连的第一电阻转换存储单元阵列；

(B)制造半导体第二晶圆，在所述第二晶圆的其中一表面形成重掺杂半导体层，然后以化学机械抛光进行平坦化；

(C)将第一晶圆和第二晶圆进行键合，第一晶圆制造有第一电阻转换存储单元阵列的表面与第二晶圆形成有重掺杂半导体层的表面接触；

(D)键合完成后去除第二晶圆另一表面的部分半导体，并以化学机械抛光平坦化其表面，得到堆叠了第二晶圆后的平坦基底；

(E)在所述基底上继续制造第二选通管阵列和与之对应相连的第二电阻转换存储单元阵列，第二晶圆的重掺杂半导体层作为第二字或位线与第二选通管阵列相连；

(G)制造上电极并进行封装。

2.根据权利要求1所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：在步骤(G)之前，还包括步骤(F)：重复步骤(A)到(E)。

3.根据权利要求1所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：所述化学机械抛光包含粗抛光和精抛光两步。

4.根据权利要求1所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：所述第一和第二电阻转换存储单元阵列为相变存储单元阵列、电阻随机存储单元阵列、或Sb基电阻转换存储单元阵列。

5.根据权利要求1所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：所述第一和第二选通管阵列包括PN二极管、肖特基二极管、双极型晶体管、场效应晶体管中的一种或者多种。

6.根据权利要求1所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：步骤(B)中，采用原子扩散和离子注入中的一种或者两种方法形成所述重掺杂半导体层。

7.根据权利要求1所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：步骤(D)中，去除第二晶圆另一表面的部分半导体采用以下四种工艺中的一种或者多种：

a.化学机械抛光；

b.湿法腐蚀；

c.退火剥离工艺，通过第二晶圆的半导体中离子注入形成的特殊掺杂层，采用退火使该特殊掺杂层形成缺陷，并使半导体在特殊掺杂层处裂开，从而剥离去除多余的部分半导体；

d.干法刻蚀。

8.根据权利要求7所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：步骤(D)中，采用退火剥离工艺时，通过离子注入H和B形成的特殊掺杂层，在不高于400℃的退火下，实现剥离。

9.根据权利要求1所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：所述第一和第二选通管阵列以及第一和第二电阻转换存储单元阵列采用双浅沟道隔离结构。

10.根据权利要求1所述一种多层堆叠电阻转换存储器的制造方法，其特征在于：在步骤(B)或者在步骤(E)中形成用于制造第二选通管阵列的掺杂结构。